Exponate

Handfeuerspritze

Eine Feuerspritze presst Luft zusammen, statt sie wegzunehmen. Sie ist damit das genaue Gegenstück zu Guerickes Vakuumversuchen – und beruht auf derselben Einsicht: Luft ist ein Stoff mit Gewicht und Federkraft, nicht das Nichts, für das man sie hielt.

Für Guericke war das kein Nebenschauplatz. Magdeburg wurde 1631 im Dreißigjährigen Krieg fast vollständig zerstört. Als Ratsherr und späterer Bürgermeister war er über Jahrzehnte für Wiederaufbau, Wasserversorgung und Brandschutz zuständig. Pumpentechnik gehörte zu seinem Beruf, bevor sie sein Forschungsgegenstand wurde.

In der Vitrine: Nachbau von 1986 nach einem Original des Instituts für Geschichte der Stadt Dresden, gefertigt von Siegfried Brüggemann. Leihgabe der Otto von Guericke Stiftung.

Vakuumpumpe, 0. Bauart

Guericke begann nicht mit Luft, sondern mit Wasser. Ein Fass wurde randvoll gefüllt, verschlossen und leergepumpt – dahinter, so die Erwartung, müsse Leere zurückbleiben. Stattdessen strömte hörbar Luft durch die Fugen der Dauben nach.

Der nächste Anlauf mit einer Kupferkugel endete noch deutlicher: Sie wurde vom Außendruck zusammengedrückt und knickte mit lautem Knall ein. Nicht die Leere zog etwas an – die umgebende Luft drückte von außen. Von diesem Punkt an baute Guericke Pumpen, die Luft unmittelbar fördern.

In der Vitrine: Nachbau von 1986. Da kein Original mehr existierte, entnahm der Konstrukteur Dr. Rüdiger Kluge die Maße einem Kupferstich. Leihgabe der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

Vakuumpumpe, 3. Bauart

Die ausgereifte Bauart: Der Kolben zieht Luft aus dem Rezipienten, ein Hahn hält das Erreichte fest, ein Auslassventil gibt die Luft nach außen ab. Erst dieses Zusammenspiel machte die berühmten Vorführungen möglich.

Eine Kolbenpumpe leert nie vollständig. Sie entfernt bei jedem Hub denselben Anteil der noch vorhandenen Luft, nie eine feste Menge. Der Druck fällt darum immer langsamer und läuft gegen eine Grenze, die von Dichtungen und Restvolumen gesetzt wird.

In der Vitrine: Nachbau von 1986. Das Original von 1663 befindet sich seit 1906 im Deutschen Museum in München. Leihgabe der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.

Magdeburger Halbkugeln

Zwei Halbkugeln, kein Verschluss, kein Kleber. Ist die Luft heraus, hält sie allein der Druck der Atmosphäre zusammen. Guericke führte den Versuch 1654 vor dem Reichstag in Regensburg vor, später in Magdeburg mit zwei Gespannen zu je acht Pferden.

Entscheidend ist allein die Querschnittsfläche der Fuge, nicht das Volumen der Kugel. Bei rund 42 Zentimetern Durchmesser drückt die Luft mit etwa 14 000 Newton auf die Trennebene.

≈ 1,4 Tonnen So viel Last müssten die Gespanne überwinden. Ein Pferd zieht dauerhaft nur einen Bruchteil seines eigenen Gewichts.

In der Vitrine: Kopie. Das Original befindet sich im Deutschen Museum in München. Leihgabe der Otto von Guericke Gesellschaft Magdeburg e. V.

Hebemaschine

Guericke ließ Männer an einem Seil gegen einen Kolben ziehen und verlor die Kraftprobe absichtlich: Die Luft gewann. Das Gerät zeigt, dass Luftdruck nicht nur ein Messwert ist, sondern nutzbare Arbeit leistet.

In derselben Logik arbeiten die atmosphärischen Dampfmaschinen, die wenige Jahrzehnte später den Bergbau entwässern. Auch dort hebt nicht der Dampf die Last: Er wird im Zylinder niedergeschlagen, und der Außendruck erledigt die Arbeit.

≈ 1 kg je cm² So stark drückt die Atmosphäre. Ein Kolben von 30 cm Durchmesser trägt damit über 700 Kilogramm.

In der Vitrine: Nachbau 2026. Leihgabe der Otto von Guericke Gesellschaft Magdeburg e. V.

Ventil-Öl-Luftpumpe

Guerickes Grenze war die Dichtung. Wolfgang Gaede löste das Problem ab 1905, indem er Öl als Dichtmittel und Schmierstoff zugleich einsetzte. Damit wurden Drücke erreichbar, die weit unter allem lagen, was mit Leder und Wasser möglich war.

Erst solche Pumpen machten Glühlampe, Radioröhre und später die Halbleiterfertigung praktikabel. Vakuumtechnik hörte auf, ein Schauversuch zu sein, und wurde Grundlage der Produktion. Gebaut wurden Gaedes Konstruktionen von der Kölner Firma E. Leybold – ein Name, der der Branche bis heute erhalten geblieben ist.

In der Vitrine: einstiefelige Ventil-Öl-Luftpumpe nach Gaede, 1922. Leihgabe der Otto von Guericke Gesellschaft Magdeburg e. V.

Station zum Mitmachen

Vakuumversuch mit Schaumküssen

Schaum besteht zum größten Teil aus eingeschlossenem Gas. Fällt der Druck ringsum, dehnen sich die Bläschen aus – und der Schaumkuss wächst sichtbar über den Rand seiner Waffel hinaus.

1. Vakuumpumpe einschalten.
2. Hahn öffnen und zusehen.
3. Nach wenigen Sekunden wieder schließen.

Leihgabe von Dr. Wolfram Knapp, Möser bei Magdeburg.

Plasmaball mit Leuchtstoffröhre

In der Kugel steht dünnes Gas unter einem hochfrequenten elektrischen Feld. Elektronen werden so stark beschleunigt, dass sie Gasatome anregen; beim Zurückfallen geben diese Licht ab. Die verzweigten Bahnen heißen Streamer und wachsen jeweils dorthin, wo das Feld am stärksten ist.

In der Vitrine: Kopie von 1986. Leihgabe von Dr. Wolfram Knapp, Möser bei Magdeburg.

Bandgenerator

Robert J. van de Graaff baute die ersten Geräte dieser Bauart ab 1929. Das Prinzip ist Guerickes: Ladung durch Reibung trennen. Neu ist der Transport – statt einer Hand bewegt ein Motor das Band, und die Ladung wird fortlaufend in eine Hohlkugel hineingetragen.

Dass Ladung im Inneren eines Leiters nicht bleibt, sondern nach außen läuft, ist der entscheidende Kniff: Innen bleibt es feldfrei, deshalb kostet jedes weitere Nachschieben kaum zusätzliche Energie. Große Anlagen dieser Bauart beschleunigten in den 1930er Jahren erstmals Teilchen für die Kernphysik.

Hunderttausende Volt erreicht schon ein Schulgerät – bei winziger Stromstärke, weshalb der Funke erschreckt, aber ungefährlich bleibt.

In der Vitrine: Kopie von 1986. Leihgabe des ECOLE-Gymnasiums Barleben.

Büste Otto von Guericke

Guericke war kein hauptberuflicher Forscher. Er studierte Jura und Mathematik, arbeitete als Festungsingenieur, vertrat Magdeburg über Jahre bei Verhandlungen und führte die Stadt drei Jahrzehnte lang durch den Wiederaufbau.

Seine Versuchsberichte erschienen 1672 unter dem Titel Experimenta Nova. Ihr Wert liegt weniger in einzelnen Ergebnissen als in der Methode: eine Frage stellen, ein Gerät bauen, das Ergebnis öffentlich vorführen – und die Deutung offenlassen, solange die Erklärung fehlt.

In der Vitrine: 3D-Druck, 2026, im Auftrag der Otto von Guericke Gesellschaft e. V. Leihgabe der Otto von Guericke Gesellschaft Magdeburg e. V.